(57)【要約】【課題】コンパクトで安価に、モータ出力軸の回転駆動力をボールねじの直線駆動力として出力するボールねじアクチュエータを提供することである。【解決手段】モータ１の出力軸１ａの軸端部外径面にあや目ローレット加工による凹凸２を設けるとともに、ボールねじ３のねじ軸３ａの一端に凹部４を形成した結合部５を設け、結合部５の凹部４を出力軸１ａの軸端部に外嵌圧入して、外嵌圧入した凹部４外周の結合部５を、しごきダイスによる加締めで塑性変形させて、凹凸２に食い込ませ、出力軸１ａの軸端にねじ軸３ａの一端を一体に結合することにより、コンパクトな構造で部品点数を増加させることなく、モータ１の回転駆動力をボールねじ３の直線駆動力として出力できるようにした。【選択図】図１
2005121176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールねじのねじ軸の一端に、モータ出力軸の軸端部に外嵌される凹部を形成した結合部を設けて、この結合部の凹部を前記モータ出力軸の軸端部に外嵌圧入し、この外嵌圧入した凹部外周の結合部の少なくとも一部に加締め手段による塑性変形を生じさせて、前記ボールねじのねじ軸の一端を前記モータ出力軸の軸端部に一体に結合し、モータ出力軸の回転駆動力をボールねじの直線駆動力として出力するようにしたボールねじアクチュエータ。
【請求項２】
前記結合部の凹部が外嵌圧入されるモータ出力軸の軸端部に、外径面の凹凸を設けた請求項１に記載のボールねじアクチュエータ。
【請求項３】
前記結合部の凹部が外嵌圧入されるモータ出力軸の軸端部に、ネック部を設けた請求項１または２に記載のボールねじアクチュエータ。
【請求項４】
前記結合部の凹部が外嵌圧入されるモータ出力軸の軸端部に、軸方向と平行な面取り部を設けた請求項１乃至３のいずれかに記載のボールねじアクチュエータ。
【請求項５】
前記ボールねじのねじ軸の他端に、前記結合部の凹部をモータ出力軸の軸端部に外嵌圧入する軸心案内用に、前記ねじ軸と同心の円筒部を設けた請求項１乃至４のいずれかに記載のボールねじアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ出力軸の回転駆動力をボールねじの直線駆動力として出力するボールねじアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車のバイワイヤ化に伴い、油圧等で駆動制御していた直動アクチュエータの電動化が進んでいる。電動式の直動アクチュエータとしては、例えば、モータの回転駆動力をラックとピニオンで直線駆動力に変換するものがあるが、ラックとピニオンを用いた直動アクチュエータは、比較的摩擦損失が大きく、コンパクトな設計も難しい。
【０００３】
一方、ボールねじは、コンパクトな設計が可能で、かつ、摩擦損失が少なく、高効率でねじ軸の回転運動をナットの直線運動に変換できる。また、リンク機構等と併用すれば、大きな減速比で直線駆動力を増力することもできる。したがって、ボールねじを用いた電動式の直動アクチュエータが得られれば、自動車の駆動機構部等に好適なコンパクトで高効率、高推力のものとなることが期待される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したボールねじ用いた電動式の直動アクチュエータを得るためには、モータの出力軸とボールねじのねじ軸を何らかの手段で連結して、モータの駆動トルクをねじ軸に伝達する必要がある。モータ出力軸とねじ軸の連結手段としては、カップリングを用いることが考えられるが、通常のカップリングはトルク伝達機能しか有していないので、直線駆動力の反力としてねじ軸に負荷される正逆の軸方向荷重を支持する軸受を別途に取り付けるか、カップリングに正逆の軸方向荷重を支持する機能を組み込む必要がある。このため、アクチュエータの部品点数の増加や構造の複雑化を避けることができない。
【０００５】
なお、特開２００２−２２７９５８号公報には、ボールねじのねじ軸に延設部材を接合する手段として、ねじ軸と延設部材を同一材料で形成して、ねじ軸の端面に突設した小径の突出軸と、延設部材の端面に穿設した円孔とを、互いの端面が密接するように焼ばめした後、延設部材にねじりを与えて互いに密接する端面同士を焼き付かせる方法が記載されている。しかしながら、この接合方法は焼ばめとねじり圧接を必要とするので、熱ひずみを嫌うねじ軸と、モータ内部への伝熱とねじり負荷を嫌うモータ出力軸との連結手段としては採用することができない。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、コンパクトで安価に、モータ出力軸の回転駆動力をボールねじの直線駆動力として出力するボールねじアクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明のボールねじアクチュエータは、ボールねじのねじ軸の一端に、モータ出力軸の軸端部に外嵌される凹部を形成した結合部を設けて、この結合部の凹部を前記モータ出力軸の軸端部に外嵌圧入し、この外嵌圧入した凹部外周の結合部の少なくとも一部に加締め手段による塑性変形を生じさせて、前記ボールねじのねじ軸の一端を前記モータ出力軸の軸端部に一体に結合し、モータ出力軸の回転駆動力をボールねじの直線駆動力として出力する構成を採用した。
【０００８】
すなわち、ボールねじのねじ軸の一端にモータ出力軸の軸端部に外嵌される凹部を形成した結合部を設けて、この結合部の凹部をモータ出力軸の軸端部に外嵌圧入し、この外嵌圧入した凹部外周の結合部の少なくとも一部に加締め手段による塑性変形を生じさせて、モータ出力軸の軸端にボールねじのねじ軸の一端を一体に結合することにより、コンパクトな構造で部品点数を増加させることなく、モータ出力軸の回転駆動力をボールねじの直線駆動力として出力できるものとした。なお、結合部の加締め手段としては、しごきダイスで結合部の外径面をしごく方法や、プレス機等により結合部を両側から加圧する方法等を採用することができる。
【０００９】
前記結合部の凹部が外嵌圧入されるモータ出力軸の軸端部に、外径面の凹凸を設けることにより、塑性変形を生じる結合部の材料をこの凹凸に食い込ませて、モータ出力軸とねじ軸とをより強固に結合することができる。
【００１０】
前記結合部の凹部が外嵌圧入されるモータ出力軸の軸端部に、ネック部を設けることにより、塑性変形を生じる結合部の材料をこのネック部に食い込ませて、モータ出力軸とねじ軸とを確実に抜け止めすることができる。
【００１１】
前記結合部の凹部が外嵌圧入されるモータ出力軸の軸端部に、軸方向と平行な面取り部を設けることにより、塑性変形を生じる結合部の材料をこの面取り部に食い込ませて、モータ出力軸とねじ軸とを確実に回り止めすることができる。
【００１２】
前記ボールねじのねじ軸の他端に、前記結合部の凹部をモータ出力軸の軸端部に外嵌圧入する軸心案内用に、前記ねじ軸と同心の円筒部を設けることにより、モータ出力軸とねじ軸との軸心合わせを容易に行うことができ、ねじ軸の心振れを防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のボールねじアクチュエータは、ボールねじのねじ軸の一端にモータ出力軸の軸端部に外嵌される凹部を形成した結合部を設けて、この結合部の凹部をモータ出力軸の軸端部に外嵌圧入し、この外嵌圧入した凹部外周の結合部の少なくとも一部に加締め手段による塑性変形を生じさせて、モータ出力軸の軸端にボールねじのねじ軸の一端を一体に結合するようにしたので、コンパクトな構造で部品点数を増加させることなく、モータ出力軸の回転駆動力をボールねじの直線駆動力として出力することができる。
【００１４】
前記結合部の凹部が外嵌圧入されるモータ出力軸の軸端部に、外径面の凹凸を設けることにより、塑性変形を生じる結合部の材料をこの凹凸に食い込ませて、モータ出力軸とねじ軸とをより強固に結合することができる。
【００１５】
前記結合部の凹部が外嵌圧入されるモータ出力軸の軸端部に、ネック部を設けることにより、塑性変形を生じる結合部の材料をこのネック部に食い込ませて、モータ出力軸とねじ軸とを確実に抜け止めすることができる。
【００１６】
前記結合部の凹部が外嵌圧入されるモータ出力軸の軸端部に、軸方向と平行な面取り部を設けることにより、塑性変形を生じる結合部の材料をこの面取り部に食い込ませて、モータ出力軸とねじ軸とを確実に回り止めすることができる。
【００１７】
前記ボールねじのねじ軸の他端に、前記結合部の凹部をモータ出力軸の軸端部に外嵌圧入する軸心案内用に、前記ねじ軸と同心の円筒部を設けることにより、モータ出力軸とねじ軸との軸心合わせを容易に行うことができ、ねじ軸の心振れを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態を示す。このボールねじアクチュエータは、図１（ａ）に示すように、モータ１の出力軸１ａの軸端部外径面にあや目ローレット加工による凹凸２を設けるとともに、ボールねじ３のねじ軸３ａの一端に円形断面の凹部４を形成した結合部５を設け、図１（ｂ）に示すように、結合部５の凹部４を出力軸１ａの軸端部に外嵌圧入して、外嵌圧入した凹部４外周の結合部５を、しごきダイス（図示省略）による加締めで塑性変形させて、凹凸２に食い込ませ、ねじ軸３ａの一端を出力軸１ａの軸端部に一体に結合したものである。モータ１の回転駆動力は、ボールねじ３のねじ軸３ａに装着されるナット（図示省略）を介して、直線駆動力として出力される。なお、ねじ軸３ａの他端には、凹部４を出力軸１ａの軸端部に外嵌圧入する軸心案内用に、ねじ軸３ａと同心の円筒部６が設けられている。
【００１９】
図２は、第２の実施形態を示す。このボールねじアクチュエータは、基本的な構成は第１の実施形態のものと同じであり、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、モータ１の出力軸１ａの軸端部に、軸方向と平行な２面の面取り部７でネック部が形成されている点が異なる。この実施形態では、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、凹部４を出力軸１ａの軸端部に外嵌圧入された結合部５の中間部分を、面取り部７の部位でプレス機等（図示省略）により両側から加圧して塑性変形させ、ネック部の面取り部７に食い込ませて、ねじ軸３ａの一端を出力軸１ａの軸端部に一体に結合している。
【００２０】
図３は、第２の実施形態の変形例を示す。この変形例では、面取り部７で形成したネック部が、第２の実施形態のものよりも出力軸１ａの根元側に設けられ、凹部４を出力軸１ａの軸端部に外嵌圧入された結合部５の先端部分が、加圧による塑性変形でネック部の面取り部７に食い込んでいる点が異なる。
【００２１】
図４は、第３の実施形態を示す。このボールねじアクチュエータも、基本的な構成は第１の実施形態のものと同じであり、図４（ａ）に示すように、モータ１の出力軸１ａの軸端部に、平目ローレット加工による外径面の凹凸8と、円筒状のネック部９が設けられている点が異なる。この実施形態では、図４（ｂ）に示すように、凹部４を出力軸１ａの軸端部に外嵌圧入された結合部５の先端部分を、ネック部９の部位で両側から加圧してネック部９に食い込ませるとともに、凹部４の内径面を平目ローレット加工による凹凸８と係合させ、ねじ軸３ａの一端を出力軸１ａの軸端部に一体に結合している。
【００２２】
上述した各実施形態では、ボールねじのねじ軸の一端に設けた結合部の凹部を円形断面形状としたが、この凹部の断面形状は多角形形状としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施形態のボールねじアクチュエータについて、ａは組立て前の状態を示す切欠き正面図、ｂは組立て後の状態を示す切欠き正面図
【図２】第２の実施形態のボールねじアクチュエータについて、ａはモータを示す正面図、ｂはａのIIb−IIb線に沿った断面図、ｃは組立て後の状態を示す切欠き正面図、ｄはｃのIId−IId線に沿った断面図
【図３】第２の実施形態のボールねじアクチュエータの変形例を示す切欠き正面図
【図４】第３の実施形態のボールねじアクチュエータについて、ａはモータを示す正面図、ｂは組立て後の状態を示す切欠き正面図
【符号の説明】
【００２４】
１  モータ
１ａ  出力軸
２  凹凸
３  ボールねじ
３ａ  ねじ軸
４  凹部
５  結合部
６  円筒部
７  面取り部
８  凹凸
９  ネック部
【図１】
2005121176.tif 000003
【図２】
2005121176.tif 000004
【図３】
2005121176.tif 000005
【図４】
2005121176.tif 000006